KR102463457B1 - 엔진시동 신속제어방법 및 isg 시스템 - Google Patents

엔진시동 신속제어방법 및 isg 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 ISG(Idle Stop & Go) 시스템(1)에 적용된 엔진시동 신속제어방법은 엔진정지시 컨트롤러(20)에 의한 선제적 엔진시동위치제어로 유성기어세트(11)의 링기어 기억각도를 엔진시동세팅위치정보로 저장하고, 악셀 ON 신호 또는 브레이크 OFF 신호 검출시 에어컨 가동 중지와 함께 링기어 기억각도에 기반한 링기어 회전 후 액추에이터(15)의 체결로 엔진 재시동 제어를 수행함으로써 링기어 기억각도에 기반된 빠른 액추에이터 체결과 링기어 고정으로 엔진시동시간을 단축하고, 특히 링기어 기억각도에 대한 액추에이터 체결 불량으로부터 벨트 슬립 판단도 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

엔진시동 신속제어방법 및 ISG 시스템{ISG Ignition Control Method and Idle Stop and Go System thereof}
본 발명은 엔진시동제어에 관한 것으로, 특히 에어컨 구동시 요청된 엔진 재시동을 엔진시동시간단축으로 빠르게 하면서도 벨트 슬립 현상도 판단되는 엔진시동 신속제어가 구현되는 ISG 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 ISG(Idle Stop & Go) 시스템은 도로조건에 따라 엔진 시동을 끄거나 키는 ON/OFF 동작을 반복함으로써 연료의 경제성을 구현하는 엔진 공회전 정지제어이다.
나아가 ISG(Idle Stop & Go) 시스템은 모터와 플라이휠의 연계방식을 벗어난 크랭크 풀리형 토크증대장치를 적용함으로써 엔진 정지시 에어컨 구동과 함께 엔진 회전시 발전 제어가 가능하다.
일례로 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치는 크랭크축 풀리의 내부에 유성기어 세트와 원웨이 클러치를 배치하면서 유성기어와 연계되어 외부에 배치한 액추에이터로 구성된다.
그러므로 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치는 액추에이터의 작동여부에 따라 시동토크를 증대할 수 있고, 엔진 정지시 압축기 구동에 의한 에어컨 가동을 할 수 있으며, 엔진 회전시 발전을 할 수 있다.
국내공개특허 10-1998-017079(1998년06월05일)
하지만 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치는 엔진과 에어컨 간 해소를 요하는 시스템 한계성을 가지고 있다.
이러한 이유는 엔진 정지시 ISG의 에어컨 가동은 액추에이터의 해제와 ISG의 압축기 구동을 필요로 하고, 반면 에어컨 가동시 엔진시동은 액추에이터 체결전 역회전 상태의 링기어 정지에 이은 링기어의 락킹기어 홈과 락킹 크로 간의 체결 위치를 위한 각도 조절을 필요로 함에 기인된다.
그 결과 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치는 시스템 한계성에 의한 늦은 링기어 고정시간으로 인해 액추에이터 체결로 이루어지는 시동시간이 길어질 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진정지시 유성기어의 위치제어에 따른 링기어 기억각도로 액추에이터 체결과 링기어 고정을 빠르게 함으로써 크랭크 풀리형 토크증대장치를 이용한 엔진시동시간이 크게 단축되고, 특히 링기어 기억각도에 대한 액추에이터 체결 불량으로부터 이전의 에어컨 가동에 따른 링기어의 위치 변경을 판단함으로써 벨트 슬립에 대한 판단도 가능한 엔진시동 신속제어방법 및 ISG 시스템의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진시동 신속제어방법은 엔진정지에 이은 엔진 재시동시 컨트롤러에 의해 엔진정지시점의 엔진시동세팅위치의 정보 저장이 이루어진 다음 엔진시동세팅위치정보로 엔진시동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 엔진 재시동은 엔진정지에 이어진 에어컨 가동조건에서 적용된다. 상기 엔진시동세팅위치정보는 ISG 모터로 회전되는 ISG 시스템의 유성기어 중 링기어 각도이다. 상기 엔진 재시동은 ISG ON에 의해 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 엔진시동세팅위치정보는 상기 엔진정지시 ISG 시스템의 유성기어에 대한 체결유도위치가 상기 엔진시동세팅위치로 결정되는 선제적 엔진시동위치제어로 산출되고; 상기 엔진 재시동은 상기 체결유도위치를 슬립방지위치로 조정해주는 엔진 재시동 제어로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 선제적 엔진시동위치제어는 (A) 상기 엔진정지시 ISG 모터 동작으로 상기 유성기어가 회전되는 단계, (B) 유성기어 회전으로 유성기어 조건이 판단되는 단계, (C) 유성기어 조건 충족시 상기 유성기어에 대한 액추에이터의 동작으로 액추에이터 체결이 판단되는 단계, (D) 액추에이터 체결 충족에 따른 유성기어 정지시 ISG 모터 정지와 액추에이터 해제가 이루어지는 단계, (E) 유성기어 조건 충족 정보가 상기 엔진시동세팅위치로 정보 저장되는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로 상기 선제적 엔진시동위치제어에서, 상기 유성기어 회전은 상기 엔진정지에 따른 상기 유성기어의 링기어 역회전을 링기어 RPM(Revolution Per Minute)을 낮추어 주고, 상기 유성기어 정지는 0(영)의 링기어 RPM이다. 상기 유성기어 조건충족정보는 상기 유성기어 정지시 상기 유성기어의 링기어 기억 각도이다. 상기 ISG 모터 동작은 ISG 모터 토크가 상기 유성기어 회전을 발생시키는 상태이고, 상기 액추에이터 동작은 액추에이터의 락킹 크로가 상기 유성기어의 락킹 기어에 맞닿도록 락킹 기어 홈에 맞물린 상태이다. 상기 ISG 모터 정지는 상기 유성기어 회전을 위한 ISG 모터 토크가 해제되는 상태이고, 상기 액추에이터 해제는 액추에이터의 락킹 크로가 상기 유성기어의 락킹 기어에서 분리되는 상태이다.
바람직한 실시예로 상기 엔진 재시동 제어는, (F) 상기 엔진정지 후 에어컨 가동 중 엔진시동정보가 검출되는 단계, (G) 엔진시동정보 검출시 ISG 모터 동작으로 상기 체결유도위치에서 슬립방지위치로 상기 유성기어가 회전되는 단계, (H) 상기 슬립방지위치에서 상기 유성기어에 대한 액추에이터의 동작으로 액추에이터 체결이 이루어지는 단계, (I) 상기 ISG 모터로 상기 엔진시동이 이루어지는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로 상기 엔진 재시동제어에서, 상기 엔진시동정보는 악셀 ON 신호 또는 브레이크 OFF 신호이다. 상기 슬립방지위치는 상기 체결유도위치를 일정 각도만큼 이동시켜준다. 상기 ISG 모터 동작은 ISG 모터 토크가 유성기어회전을 발생시키는 상태이고, 상기 액추에이터 동작은 액추에이터의 락킹 크로가 상기 유성기어의 락킹 기어에 맞닿도록 락킹 기어 홈에 맞물린 상태이다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 ISG 시스템은 엔진의 크랭크 풀리에 내장된 유성기어를 구비한 크랭크 풀리형 토크증대장치; 상기 엔진의 정지시 상기 유성기어의 링기어 역회전 제어에 따른 링기어 각도를 엔진시동세팅위치정보로 저장하고, 에어컨 가동상태에서 엔진시동정보의 검출시 상기 엔진시동세팅위치에 기반한 엔진 재시동 제어로 상기 엔진을 재 시동시키는 컨트롤러;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치는 상기 유성기어와 맞닿는 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터는 상기 크랭크 풀리의 외부로 위치된다. 상기 액추에이터는 전진과 후퇴되는 락킹 크로를 구비하고, 상기 유성기어는 락킹 기어 홈이 파여진 락킹 기어를 구비하며, 상기 재 시동시 상기 락킹 크로는 상기 락킹 기어 홈과 맞물려 상기 락킹 기어에 맞닿은 액추에이터 체결상태로 전환된다.
바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 엔진 재시동 제어를 위한 시스템 제어 신호에 연계된 시동제어 맵을 구비하고, 상기 시동제어 맵과 연계하여 상기 링기어 역회전 제어를 수행하는 ISG 모터의 모터각도로 상기 링기어 각도를 산출하며, 악셀 ON 신호 또는 브레이크 OFF 신호를 상기 엔진시동정보로 한 상기 엔진 재시동 제어시 에어컨 가동 중지와 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치의 시스템 제어 신호를 출력한다.
이러한 본 발명의 ISG 시스템에서 구현되는 엔진시동 신속제어는 링기어 기억각도에 기반됨으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 크랭크 풀리형 토크증대장치의 엔진시동성능이 크게 개선된다. 둘째, 에어컨 가동시 엔진시동이 단축된 시동시간으로 이루어진다. 셋째 락킹기어 홈과 락킹 크로의 위치 적용에 의한 링기어 기억각도에 기반됨으로써 액추에이터 체결 동작에 대한 정확성이 보장된다. 넷째, 에어컨 가동시 엔진시동 중 액추에이터 체결 불량으로 벨트슬립이 판단된다. 다섯째, 크랭크 풀리형 토크증대장치의 벨트슬립 발생이 ISG로 가동되는 에어컨에 의한 원인으로 명확히 확인된다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진시동 신속제어방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엔진시동 신속제어가 구현되는 ISG 시스템의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 ISG 시스템의 엔진시동 신속제어에 의한 동작 상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 ISG 시스템의 액추에이터 체결 및 슬립의 상태이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 엔진시동 신속제어방법은 엔진정지인 엔진 OFF(S10)시 ISG 모터와 엑추에이터의 위치제어에 기반된 엔진시동세팅위치의 정보저장(S30~S80)이 이루어지는 선제적 엔진시동위치제어(S20)가 수행되고, 에어컨 가동(S90) 후 엔진시동(S100)시 엔진시동세팅위치 정보가 이용된 엔진시동(S120~S140)을 수행하는 엔진 재시동 제어(S100)가 이루어진다.
그 결과 상기 엔진시동 신속제어방법은 엔진정지시 선제적 엔진시동위치제어로 선행된 ISG 모터와 액추에이터의 위치제어에 따른 엔진시동세팅위치가 형성되고, 엔진 재시동시 엔진시동세팅위치 정보로 유성기어세트의 링기어 고정시간 및 액추에이터 체결시간을 신속히 함으로써 시동시간이 효과적으로 짧아지게 한다. 특히 상기 선제적 엔진시동위치제어의 엔진시동세팅 정보는 액추에이터 체결을 위한 기억된 위치를 가짐으로써 기억 위치에서의 액추에이터 미체결은 ISG 모터의 에어컨 구동중 발생되는 벨트슬립 판단에 이용될 수 있다.
도 2를 참조하면, ISG(Idle Stop & Go) 시스템(1)은 엔진(2)의 크랭크 풀리(3)와 연계된 크랭크 풀리형 토크증대장치(10), ISG 모터(도시되지 않음)를 제어하는 컨트롤러(20)를 포함한다.
일례로 상기 엔진(2)은 내연기관이고, 상기 크랭크 풀리(3)는 벨트(9)로 엔진(2)의 기타 풀리와 묶여진다. 상기 기타 풀리는 ISG 모터 풀리(4), 에어컨 풀리(5), 워터 펌프 풀리(6), 자유 회전되는 아이들러 풀리(7)를 포함하고, 그 작용은 엔진(2)에 적용된 통상적인 풀리들과 동일하다. 그러므로 크랭크 풀리(3)와 기타 풀리로 구성된 풀리 시스템은 엔진(2)의 통상적인 풀리 시스템이다.
일례로 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치(10)는 크랭크축 풀리(3)의 내부에 구비되어 ISG 모터와 연계된 유성기어세트(11), 크랭크축 풀리(3)의 외부에 구비된 액추에이터(15)로 구성된다. 그러므로 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치(10)는 액추에이터(15)의 작동여부로 시동토크가 증대되거나 엔진 정지시 에어컨을 구동하거나 엔진 회전시 발전을 수행한다.
일례로 상기 컨트롤러(20)는 데이터 입력부(20-1)를 구비하고, 시동제어 맵(20-2)과 연계되며, ISG 모터 속도제어, 컴프레서(에어컨 컴프레서) 제어, 액추에이터터 제어를 시스템 제어 신호로 출력한다. 상기 데이터 입력부(20-1)는 차량탑재센서(도시되지 않음)에서 검출한 엔진시동 정보, 엔진/ISG/액추에이터/에어컨 컴프레서 ON/OFF 신호, ISG 모터/링기어 RPM(Revolution Per Minute), ISG 모터 각도, 악셀/브레이크페달 ON/OFF신호 등을 입력정보로 처리하여 컨트롤러(20)로 보내준다. 이 경우 상기 ISG 모터 각도는 레졸버등으로 검출되어 링기어 각도의 산출에 사용된다. 상기 시동제어 맵(20-2)은 유성기어 세트(11)의 링기어 각도와 액추에이터(15)의 위치에 대한 맵핑 데이터를 구축하고, 사전 검출된 하드웨어세팅위치 정보와 매칭시켜 컨트롤러(20)의 시스템 제어 신호 결정에 연계시켜 준다.
도 3을 참조하면, 상기 유성기어 세트(11)는 선기어와 캐리어 및 링기어의 유성기어, 선기어와 캐리어 사이에 배치된 원웨이 클러치를 갖추어 크랭크축 풀리(3)에 내장되고, ISG 모터와 연계되어 유성기어가 회전되며, 액추에이터(15)와 연계되어 링기어가 구속된다. 상기 액추에이터(15)는 락킹 크로(15-1)를 구비하고, 상기 락킹 크로(15-1)는 유성기어 세트(11)의 캐리어를 감싼 락킹 기어(13)의 락킹 기어 홈(13-1)에 맞물린다. 그러므로 상기 락킹 기어 홈(13-1)을 통한 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어(13)의 체결은 시동토크 증대나 엔진 정지시 에어컨 구동이나 엔진 회전 시 발전이 액추에이터(15)의 작동여부로 이루어지도록 한다.
이하 엔진시동 신속제어방법을 도 3 및 도 4를 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어 주체는 시동제어 맵(20-2)과 연계된 컨트롤러(20)이고, 제어 대상은 ISG 모터와 액추에이터(15) 및 에어컨 컴프레서이다. 특히 링기어 (-)회전은 엔진정지에 따른 유성기어의 링기어 역회전으로부터 링기어 RPM(Revolution Per Minute)을 낮추어 주는 회전을 의미하므로 (+)회전은 (-)회전에 반대 회전 상태를 의미한다.
컨트롤러(20)는 S10과 같이 엔진 OFF를 엔진정지로 적용하여 S20의 선제적 엔진시동위치제어로 진입한다. 도 3을 참조하면, 컨트롤러(20)는 데이터 입력부(20-1)로 들어온 엔진정보 중 엔진정지로 엔진 OFF를 판단 한 후 선제적 하드웨어위치제어를 활성화시켜 준다. 이 경우 엔진정보는 ISG ON/OFF에 의한 엔진정지와 엔진시동이나 IG ON/OFF에 의한 엔진정지와 엔진시동도 포함된다.
컨트롤러(20)는 S20의 선제적 엔진시동위치제어를 S30의 ISG 모터 제어 단계, S40의 유성기어 조건 판단 단계, S50의 엑추에이터 체결 단계, S60의 유성기어 체결 판단 단계, S70의 ISG 모터/엑추에이터 해제 단계, S80의 엔진시동세팅위치 정보저장 단계로 수행된다.
도 3을 참조하면, 컨트롤러(20)는 ISG 모터 속도제어 신호를 출력하여 ISG 모터를 동작시켜 줌으로써 유성기어세트(11)의 유성기어가 체결유도위치로 회전된다. 이어 컨트롤러(20)는 링기어의 RPM이 일정이하의 (-) 값으로 상기 체결유도위치가 확립된 상태에서 액추에이터 제어 신호 출력으로 액추에이터(15)를 동작시켜 줌으로써 액추에이터(15)의 락킹 크로(15-1)가 전진 이동되어 락킹 기어(13)의 락킹 기어 홈(13-1)으로 들어가고, 그 결과 링기어가 더 이상 회전하지 않는 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어(13)의 체결 상태로 전환된다. 이어 컨트롤러(20)는 ISG 모터 중지로 ISG 모터토크를 해제한 다음 액추에이터(15)의 해제로 락킹 크로(15-1)가 후퇴되어 락킹 기어 홈(13-1)에서 빠져나오도록 한다. 이어 컨트롤러(20)는 액추에이터(15)의 동작과 해제에 따른 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어 홈(13-1)의 맞물림으로부터 링기어 각도를 기억한다. 이 경우 상기 기억은 메모리 저장을 의미한다.
도 4를 참조하면, 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어(13)의 체결상태(A)는 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 들어간 반면 슬립상태(B)는 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 들어가지 못한 상태를 예시한다.
그러므로 상기 ISG 모터 제어(S30)에서는 엔진정지시 유성기어세트(11)중 링기어 역회전 상태에 대한 ISG 모터 속도제어로 링기어 RPM을 일정이하의 (-)값이 되도록 링기어가 제어된다. 이를 위해 컨트롤러(20)의 ISG 모터 속도제어는 유성기어세트(11)의 회전에 따른 링기어 RPM과 링기어 각도의 검출정보가 입력된 데이터 입력부(20-1)로부터 링기어 RPM을 확인하고, 링기어 RPM이 일정이하의 (-) 값이 되도록 ISG 모터 속도제어 신호를 변경시켜 지속한다.
상기 유성기어 조건 판단(S40)에서는 하기의 링기어 속도 충족식이 적용된다. 이러한 이유는 링기어의 RPM이 너무 빠른 상태에서 액추에이터(15)의 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어(13)의 락킹 기어 홈(13-1)에 체결되지 못하므로 락킹 기어 홈(13-1)과 락킹 크로(15-1)의 위치 맞춤을 위해 엔진 정지시 링기어의 속도를 일정 이하의 (-)값으로 낮추어야 함에 기인된다. 그 결과 링기어는 체결유도위치를 확립한다.
유성기어 속도 충족식 : A < B
여기서 “A”는 검출된 링기어 RPM이고, “B”는 판단 RPM으로 엔진 정지시 일정 이하 (-)값의 링기어 속도로 설정되며, “<”는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호로서 “A < B”는 “B“가 ”A" 이상임을 의미한다.
상기 엑추에이터 체결에서는 링기어의 체결유도위치에서 액추에이터(15)의 동작으로 락킹 로크(15-1)가 전진되고, 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 들어가서 락킹 기어(13)와 맞닿아 체결된다.
상기 유성기어 체결 판단에서는 하기의 유성기어 체결 판단식이 적용된다. 이러한 이유는 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 들어가서 락킹 기어(13)와 맞닿아 체결된 경우 링기어가 더 이상 회전하지 못함에 근거하여 링기어 RPM이 영(0)인지를 알기 위함이다. 그 결과 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어(13)의 체결은 링기어를 체결유도위치에서 정지시켜 준다.
유성기어 체결 판단식 : A = D
여기서 “A”는 검출된 링기어 RPM이고, “D”는 체결 RPM으로 영(0)의 링기어 RPM이며, “=”는 두 값의 같음을 나타내는 부등호로서 “A = D”는 “A“가 ”D" 와 동일함임을 의미한다.
상기 ISG 모터/엑추에이터 해제에서는 유성기어조건 충족된 영(0)의 링기어 RPM에서 ISG 모터 중지로 ISG 모터토크가 해제된 다음 이어 액추에이터(15)를 해제해 락킹 크로(15-1)가 후퇴되도록 제어된다. 이러한 이유는 액추에이터(15)에 의한 락킹 크로(15-1)의 후진은 ISG 모터토크 해제가 선행되어야 함에 기인된다.
상기 엔진시동세팅위치 정보저장에서는 링기어 각도가 컨트롤러(20)(또는 시동제어 맵(20-2))에 링기어 기억각도로 저장됨으로써 링기어 각도 기억이 이루어진다. 그러므로 상기 링기어 기억각도는 링기어의 체결유도위치를 반영한다. 이 경우 상기 링기어 각도는 통상적으로 적용되는 방식인 ISG 모터 각도와 유성기어세트(11)의 기어관계로부터 산출되고, 상기 ISG 모터 각도는 레졸버등으로 검출된다.
그 결과 컨트롤러(20)는 엔진 재시동전 엔진시동세팅위치 정보로 락킹 기어(13)와 맞닿아 체결되는 락킹 로크(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 빠르게 들어갈 수 있는 유성기어세트(11)의 링기어 위치에 대한 링기어 각도를 확보한다. 이 경우 선제적 엔진시동위치제어에 의한 엔진시동세팅위치 정보가 유성기어세트의 링기어를 하드웨어로 하여 링기어 각도로 예시되었으나 필요시 락킹 로크(15-1)의 위치나 락킹 기어 홈(13-1)에 대한 락킹 기어(13)의 각도도 포함될 수 있다.
이어 컨트롤러(20)는 S90의 에어컨 가동 제어단계를 수행한다. 도 3을 참조하면, 컨트롤러(20)는 컴프레서 제어신호 출력을 이용한 ISG 모터 동작으로 에어컨 압축기 구동과 함께 에어컨을 가동시켜준다. 이러한 이유는 액추에이터(15)의 해제상태에서 ISG 모터 회전은 에어컨 압축기가 구동되도록 유성기어세트(11)의 링기어를 역회전시켜줌에 기인한다. 이러한 에어컨 압축기 가동은 크랭크 풀리형 토크증대장치(10)에 기반된 ISG 시스템(1)의 통상적인 운용방식이다.
이후 컨트롤러(20)는 S100의 에어컨 가동 중 엔진시동정보가 검출되는지 여부를 판단한다. 도 3을 참조하면, 컨트롤러(20)는 악셀 ON 신호나 브레이크 OFF 신호를 검출하여 이루어진다. 그러므로 엔진시동 필요 판단은 하이브리드 차량의 엔진 시동조건과 유사하게 악셀 ON 신호나 브레이크 OFF 신호 등을 참조하여 제어기가 판단한다.
그 결과 엔진 시동 판단전까지 에어컨 가동 제어(S90)를 수행하다 엔진 시동 판단(S100)시 엔진 재시동 제어(S110)로 전환된다.
이어 컨트롤러(20)는 엔진 재시동 제어(S110)를 S120의 ISG 모터 제어 단계, S130의 엑추에이터 제어 단계, S140의 엔진 시동 단계로 수행한다.
도 3을 참조하면, 컨트롤러(20)는 컴프레서 제어 신호의 출력에 의한 ISG 모터 중지로 에어컨 컴프레서를 중지시켜 줌으로써 에어컨 가동을 중지시켜준다. 이어 컨트롤러(20)는 ISG 모터 속도제어 신호 출력에 의한 ISG 모터 동작으로 유성기어세트(11)의 링기어를 (+)회전시켜줌으로써 정지상태의 링기어가 슬립방지위치로 회전된다. 그 결과 락킹 기어(13)에서는 링기어의 슬립방지위치에 맞춰 락킹 기어 홈(13-1)이 위치 이동된다. 이어 컨트롤러(20)는 액추에이터 제어 신호 출력으로 액추에이터(15)를 동작시켜 줌으로써 액추에이터(15)의 락킹 크로(15-1)가 전진 이동하여 락킹 기어 홈(13-1)에 들어가 락킹 기어(13)와 체결상태를 형성한다. 이어 컨트롤러(20)는 ISG ON에 의한 엔진(2)의 재시동을 수행하여 준다.
그러므로 상기 ISG 모터 제어에서는 에어컨 컴프레서 정지와 ISG 모터 동작에 의한 유성기어세트(11)의 링기어가 (+)회전된다. 이와 같이 링기어의 기억된 위치인 링기어 기억각도에서 (+)회전으로 일정 각도만큼 이동됨은 도 4의 체결상태(A)에 기반된 링기어 기억각도가 실제론 슬립상태(B)와 같이 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 들어가지 못한 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어(13)의 불완전한 체결위치일 수 있음에 기인한다.
상기 액추에이터 제어에서는 액추에이터(15)의 동작으로 전진 이동된 락킹 크로(15-1)가 락킹 기어 홈(13-1)에 들어감으로써 락킹 크로(15-1)와 락킹 기어(13)의 체결이 이루어진다.
상기 엔진시동에서는 ISG ON에 의해 엔진(2)의 시동이 이루어진다.
그 결과 컨트롤러(20)는 엔진 재시동 동작시 저장된 링기어 기억각도에 기반한 링기어 (+)회전 각도의 미세한 조정으로 링기어 고정시간을 빠르게 확보하여 액추에이터 체결시간도 함께 빠르게 함으로써 엔진시동시간을 효과적으로 짧게 단축시켜 줄 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 ISG 시스템(1)의 엔진시동 신속제어방법은 엔진정지시 컨트롤러(20)에 의한 선제적 엔진시동위치제어로 유성기어세트(11)의 링기어 기억각도를 엔진시동세팅위치정보로 저장하고, 악셀 ON 신호 또는 브레이크 OFF 신호 검출시 에어컨 가동 중지와 함께 링기어 기억각도에 기반한 링기어 회전 후 액추에이터(15)의 체결로 엔진 재시동 제어를 수행함으로써 링기어 기억각도에 기반된 빠른 액추에이터 체결과 링기어 고정으로 엔진시동시간을 단축하고, 특히 링기어 기억각도에 대한 액추에이터 체결 불량으로부터 벨트 슬립 판단도 이루어진다.
1 : ISG 시스템 2 : 엔진
3 : 크랭크 풀리 4 : ISG 모터 풀리
5 : 에어컨 풀리 6 : 워터 펌프 풀리
7 : 아이들러 풀리 9 : 벨트
10 : 크랭크 풀리형 토크증대장치
11 : 유성기어 세트 13 : 락킹 기어
13-1 : 락킹 기어 홈 15 : 액추에이터
15-1 : 락킹 크로
20 : 컨트롤러 20-1 : 데이터 입력부
20-2 : 시동제어 맵

Claims (20)

  1. 엔진정지시 액추에이터의 체결로 확인된 ISG(Idle Stop & Go) 모터에 의한 유성기어의 체결유도 회전 위치가 컨트롤러에 의해 엔진정지시점의 엔진시동세팅위치로 저장되고, 엔진 재시동시 엔진시동세팅위치정보로 사용되어 엔진시동이 이루어지며;
    상기 엔진시동세팅위치정보는 상기 유성기어와 상기 액추에이터에 대한 ISG 시스템의 동작제어가 이루어지는 선제적 엔진시동위치제어로 산출되고;
    상기 선제적 엔진시동위치제어는, (A) 상기 엔진정지시 상기 ISG 모터로 상기 유성기어가 회전되는 단계, (B) 유성기어 회전으로 유성기어 조건이 판단되는 단계, (C) 유성기어 조건 충족시 상기 유성기어에 대한 액추에이터 동작이 이루어져 액추에이터 체결이 판단되는 단계, (D) 액추에이터 체결 충족에 따른 유성기어 정지시 ISG 모터 정지와 액추에이터 해제가 이루어지는 단계, (E) 유성기어 조건 충족 정보가 상기 엔진시동세팅위치로 정보 저장되는 단계로 수행되며;
    상기 유성기어 조건의 판단은 “검출된 링기어 RPM < 엔진 정지시 일정 이하 (-)값의 링기어 속도”를 유성기어 속도 충족식으로 적용하며, 상기 유성기어 정지에 대한 유성기어 체결 판단은 “검출된 링기어 RPM = 영(0)의 링기어 RPM”을 유성기어 체결 판단식으로 적용하는
    것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진 재시동은 엔진정지에 이어진 에어컨 가동조건에서 적용되는 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진시동세팅위치정보는 ISG(Idle Stop & Go)모터로 회전되는 ISG(Idle Stop & Go) 시스템의 유성기어 중 링기어 각도인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진 재시동은 ISG(Idle Stop & Go) ON에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진 재시동은 상기 체결유도 회전 위치를 슬립방지위치로 조정해주는 엔진 재시동 제어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 유성기어 회전은 상기 엔진정지에 따른 상기 유성기어의 링기어 역회전으로 링기어 RPM(Revolution Per Minute)을 낮추어 주고, 상기 유성기어 정지는 0(영)의 링기어 RPM인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 유성기어 조건충족정보는 상기 유성기어 정지시 상기 유성기어의 링기어 기억 각도인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 ISG 모터 동작은 ISG 모터 토크가 상기 유성기어 회전을 발생시키는 상태이고, 상기 액추에이터 동작은 액추에이터의 락킹 크로가 상기 유성기어의 락킹 기어에 맞닿도록 락킹 기어 홈에 맞물린 상태인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 ISG 모터 정지는 상기 유성기어 회전을 위한 ISG 모터 토크가 해제되는 상태이고, 상기 액추에이터 해제는 액추에이터의 락킹 크로가 상기 유성기어의 락킹 기어에서 분리되는 상태인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  11. 청구항 5에 있어서, 상기 엔진 재시동 제어는, (F) 상기 엔진정지 후 에어컨 가동 중 엔진시동정보가 검출되는 단계, (G) 엔진시동정보 검출시 ISG 모터 동작으로 상기 체결유도 회전 위치에서 슬립방지위치로 상기 유성기어가 회전되는 단계, (H) 상기 슬립방지위치에서 상기 유성기어에 대한 액추에이터의 동작으로 액추에이터 체결이 이루어지는 단계, (I) 상기 ISG 모터로 상기 엔진시동이 이루어지는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 엔진시동정보는 악셀 ON 신호 또는 브레이크 OFF 신호인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 슬립방지위치는 상기 체결유도 회전 위치를 일정 각도만큼 이동시켜주는 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 ISG 모터 동작은 ISG 모터 토크가 유성기어회전을 발생시키는 상태이고, 상기 액추에이터 동작은 액추에이터의 락킹 크로가 상기 유성기어의 락킹 기어에 맞닿도록 락킹 기어 홈에 맞물린 상태인 것을 특징으로 하는 엔진시동 신속제어방법.
  15. 청구항 1 내지 5 및 청구항 7 내지 14 중 어느 한 항에 의한 엔진시동 신속제어방법을 수행하는 ISG 시스템에 있어서,
    엔진의 크랭크 풀리에 내장된 유성기어를 구비한 크랭크 풀리형 토크증대장치;
    상기 엔진의 정지시 상기 유성기어의 링기어 역회전 제어에 따른 링기어 각도를 엔진시동세팅위치정보로 저장하고, 에어컨 가동상태에서 엔진시동정보의 검출시 상기 엔진시동세팅위치에 기반한 엔진 재시동 제어로 상기 엔진을 재 시동시키는 컨트롤러;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치는 상기 유성기어와 맞닿는 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터는 상기 크랭크 풀리의 외부로 위치되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 액추에이터는 전진과 후퇴되는 락킹 크로를 구비하고, 상기 유성기어는 락킹 기어 홈이 파여진 락킹 기어를 구비하며, 상기 재 시동시 상기 락킹 크로는 상기 락킹 기어 홈과 맞물려 상기 락킹 기어에 맞닿은 액추에이터 체결상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 링기어 역회전 제어를 수행하는 ISG 모터의 모터각도로 상기 링기어 각도를 산출해주는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 엔진시동정보를 악셀 ON 신호 또는 브레이크 OFF 신호로 검출하고, 상기 엔진 재시동 제어시 에어컨 가동을 중지시켜주는 것을 특징으로 하는 ISG 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 컨트롤러에는 상기 엔진 재시동 제어를 위한 상기 크랭크 풀리형 토크증대장치의 시스템 제어 신호에 연계된 시동제어 맵이 구비된 것을 특징으로 하는 ISG 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001254646A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Toyota Motor Corp 内燃機関のアイドリングストップ制御装置およびこれを備える車両
JP2003530515A (ja) * 2000-04-07 2003-10-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 少なくとも１つのサブ装置と１つのメイン装置との連結のための装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100199171B1 (ko) 1996-08-30 1999-06-15 정몽규 크랭크축과 변속기 연결장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001254646A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Toyota Motor Corp 内燃機関のアイドリングストップ制御装置およびこれを備える車両
JP2003530515A (ja) * 2000-04-07 2003-10-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 少なくとも１つのサブ装置と１つのメイン装置との連結のための装置

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